(57)【要約】【課題】簡単な構成でダイオードの短絡故障を的確に検出できる電力変換装置を提供することである。【解決手段】直流電源のプラス側にカソード２が直流電源のマイナス側にアノード３が接続されたダイオード４と、ダイオード４に並列接続され直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部１４と、直流電源から電力変換部１４に入力される電流及びダイオードのカソード側からアノード側に流れる電流を検出する電流検出器５と、電流検出器５で検出された電流を記録するメモリ７と、電流検出器５で検出された電流を監視しダイオードのカソード側からアノード側に流れる電流が規定値を超えたときは所定の時間経過後にメモリへの記録を停止する比較回路６とを備える。【選択図】  図１
2010124576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源のプラス側にカソードが前記直流電源のマイナス側にアノードが接続されたダイオードと、前記ダイオードに並列接続され前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記直流電源から前記電力変換部に入力される電流及び前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器で検出された電流を記録するメモリと、前記電流検出器で検出された電流を監視し前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流が規定値を超えたときは所定の時間経過後に前記メモリへの記録を停止する比較回路とを備えたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記直流電源の高圧入力に接続され過電流の際に溶断するヒューズと、前記直流電源の高圧入力に接続される開閉器と、前記開閉器を開閉操作する投入回路とを有し、前記投入回路は、前記比較回路により前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流が規定値を超えたと判定されたときは、前記開閉器の状態保持することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記比較回路により前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流が規定値を超えたと判定されたときは、前記投入回路による再投入を禁止するシーケンス制御回路を備えたことを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部の入力側にダイオードが並列接続された電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部の入力側にダイオードが並列接続された電力変換装置がある。図４に従来の電力変換装置の回路図を示す。直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部１４の出力側には負荷１５が接続され、一方、電力変換部１４の入力側にはダイオード４及びコンデンサ１６が並列接続されている。すなわち、直流電源の高圧入力のリアクトル１の出力側に、ダイオード４のカソード２が接続され、ダイオード４のアノード３がマイナス側に接続されている。
【０００３】
このような電力変換装置において、ダイオード４が短絡した場合、直流電源からの流入電力によってオープン状態に変化する。つまり、ダイオード４は短絡後にオープン状態に変化することになり、ダイオード４がオープンになると電力変換装置は故障検知することなく再起動してしまう。従って、ダイオードの短絡を適正に検出することが要請される。
【０００４】
ダイオードの短絡を検出するものとして、インバータ出力のパルス幅を正負極性それぞれの場合について各カウンタでカウントし、その値を比較することによって、正負極性におけるインバータ負荷回路の特性の差を推定し、その値が極性によって大きく異なることをもって、トランスの２次側の整流器に使用されるダイオードの短絡を検出するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−４２７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のものでは、インバータ出力のパルス幅を正負極性の各カウンタによりそれぞれの場合にカウントし、その値を比較することによって、正負極性におけるインバータ負荷回路の特性の差を推定し、その値が極性によって大きく異なることをもって、ダイオードの短絡を検出するので、ダイオードの短絡を検出する回路が複雑となる。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構成でダイオードの短絡故障を的確に検出できる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電力変換装置は、直流電源のプラス側にカソードが前記直流電源のマイナス側にアノードが接続されたダイオードと、前記ダイオードに並列接続され前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記直流電源から前記電力変換部に入力される電流及び前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器で検出された電流を記録するメモリと、前記電流検出器で検出された電流を監視し前記ダイオードのカソード側から前記アノード側に流れる電流が規定値を超えたときは所定の時間経過後に前記メモリへの記録を停止する比較回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成で電力変換装置のダイオードの短絡故障を的確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図である。直流電源の高圧入力のリアクトル１の出力から、電流検出器５を逆方向に貫通後にダイオード４のカソード２に接続し、ダイオード４のアノード３を高圧入力のマイナス側に接続する。従って、電流検出器５は直流電源から電力変換部１４に入力される電流及びダイオード４のカソード２側からアノード３側に流れる電流を検出することになる。メモリ７は電流検出器５の出力電圧を記録するものであり、比較回路６は電流検出器５で検出された電流が規定値以上かどうかを判定するものである。
【００１０】
ダイオード４が短絡すると電流検出器５に流れる電流は通常の負荷電流の方向と逆方向に流れるので、電流検出器５の出力はマイナス方向となる。電流検出器５の出力電流は常にメモリ７に記録している。電流検出器５の出力電流がマイナス方向になると比較回路６の出力は変化し、その時点から一定の時間が経過した後にメモリ７への記録を停止する。これにより、故障発生から所定期間の故障記録データがメモリ７に保存される。
【００１１】
第１の実施の形態によれば、ダイオード４が短絡故障したことを電流検出器５の検出信号がマイナスとなることで検出するので、新たにダイオードの短絡故障の検出器を追加することなく、ダイオード４の短絡故障を検出できる。
【００１２】
図２は本発明の第２の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、直流電源の高圧入力に接続され過電流の際に溶断するヒューズ１１と、直流電源の高圧入力に接続される開閉器８と、開閉器８を開閉操作する投入回路９とを追加して設け、投入回路９は、比較回路６によりダイオード４のカソード２側からアノード３側に流れる電流が規定値を超えたと判定されたときは、開閉器８の状態保持するようにしたものである。
【００１３】
図２において、比較回路６の出力は高圧入力に接続された開閉器８の投入回路９に接続されている。ダイオード４が短絡すると電流検出器５に流れる電流は通常の負荷電流の方向と逆方向に流れるので、電流検出器５の出力はマイナス方向となる。この電流により比較回路６の出力は変化し、その信号が投入回路９に入力されると、開閉器８のオン状態を保持するために開閉器８のオン出力を保持する。また、開閉器８がオン状態を保持しているので、ダイオード４の短絡が継続すると、過電流が流れるので高圧入力に接続されたヒューズ１１が溶断して、短絡電流が遮断される。
【００１４】
第２の実施の形態によれば、ダイオード４が短絡したとき、開閉器８を開放することがないので遮断容量を超える大電流を開閉器８によって遮断することを防止できる。また、ヒューズ１１が溶断するので電力変換装置を停止できる。
【００１５】
図３は本発明の第３の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図２に示した第２の実施の形態に対し、比較回路６によりダイオード４のカソード２側からアノード３側に流れる電流が規定値を超えたと判定されたときは、投入回路９による再投入を禁止するシーケンス制御回路１０を備えたものである。
【００１６】
図３において、比較回路６の出力はシーケンス制御回路１０に接続され、その出力は投入回路９に入力される。ダイオード４が短絡すると電流検出器５に流れる電流は通常の負荷電流の方向と逆方向に流れるので、電流検出器５の出力はマイナス方向となる。この電流により比較回路６の出力は変化し、その信号がシーケンス制御回路１０に入力される。シーケンス制御回路１０の内部にある不揮発性メモリ１２に比較回路６の出力が変化したという情報が書き込まれる。
【００１７】
制御電源をオフしたあと、再度制御電源をオンして電力変換装置を起動させるとき、不揮発性メモリ１２に比較回路６の出力が変化したという情報が書き込まれている場合には、シーケンス制御回路１０は投入回路９に再起動禁止信号１３を出力して、開閉器８がオンしないようにする。
【００１８】
第３の実施の形態によれば、ヒューズ１１を交換した後、ダイオード４が短絡していることを確認しないままで、再起動するとヒューズ１１を再度溶断させ、かつ直流電源を停止させることになる。開閉器８を投入しないようにすることでヒューズ１１の溶断および再度変電所を停止することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる電力変換装置の構成図。
【図４】従来の電力変換装置の回路図。
【符号の説明】
【００２０】
１：リアクトル、２：カソード、３：アノード、４：ダイオード、５：電流検出器、６：比較回路、７：メモリ、８：開閉器、９： 投入回路、１０：シーケンス制御回路、１１：ヒューズ、１２：不揮発性メモリ、１３：再起動禁止信号、１４：電力変換部、１５：負荷、１６：コンデンサ
【図１】
2010124576.tif 000003
【図２】
2010124576.tif 000004
【図３】
2010124576.tif 000005
【図４】
2010124576.tif 000006